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Identificación materiales dieléctricos y conductores.

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Presentación del tema: "Identificación materiales dieléctricos y conductores."— Transcripción de la presentación:

1 Identificación materiales dieléctricos y conductores

2 Dieléctrico es aquel material mal conductor de electricidad. Algunos ejemplos de este tipo de materiales son el vidrio, la cerámica, la goma, la mica, el papel, la madera seca, la porcelana. Si entre las placas de un condensador plano introducimos un dieléctrico, el campo eléctrico, y por tanto la diferencia de potencial disminuyen como consecuencia de la polarización en su interior. Al factor de disminución se le llama constante dieléctrica (k), y es un número adimensional característico de cada material.

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4 Las principales propiedades y características de los materiales conductores son: Conductividad eléctrica, resistividad. La conductividad eléctrica es una propiedad vinculada a la corriente eléctrica que puede fluir por un material cuando éste está sometido a un campo eléctrico. La resistividad es la medida de la fuerza con que un material se opone al flujo de una corriente eléctrica. Coeficiente de resistividad Conductividad térmica. Factor que determinan el régimen de transmisión de calor a través de un sólido. Fuerza electromotriz. Fuerza electromotriz que se genera en circuitos formados por dos conductores de distintos materiales a y b cuando los correspondientes puntos de unión 1 y 2 se encuentran a diferentes temperaturas. Los metales funcionan como buenos conductores eléctricos, éstos pierden fácilmente electrones de la capa exterior de sus átomos, y los electrones se mueven alrededor libremente, los electrones libres ayudan a que los metales sean buenos conductores.

5 Materiales que presentan conductividad. Iones con carga positiva y negativa que transporta la corriente. Este transporte de material altera la composición y conlleva a reacciones químicas en el material, realizando así procesos electroquímicos. Este tipo de conductividad se encuentra en algunos sólidos (sales especiales), sales fundidas, soluciones salinas y gases ionizados (plasmas). El líquido que hay dentro de las baterías es un buen conductor iónico y es a través de él circulan los iones desprendidos de uno de los polos para llegar al otro polo.

6 Análisis de la corriente eléctrica.

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8 Una de las leyes fundamentales de los circuitos eléctricos se derivo de los experimentos efectuados por George Simon Ohm, científico y filósofo alemán, en el siglo XIX. Donde: I= Intensidad de Corriente en amperes (A) V= Diferencia de Potencial (volts) R= resistencia en ohm ( Ω) Dicha ley significa que: Al aumentar el voltaje – la corriente aumenta Al disminuir el voltaje – la corriente disminuye Al aumentar la resistencia – la corriente disminuye Al disminuir la resistencia – la corriente aument a

9 Es la característica propia de un material, indica que tanto se opone el material al paso de la corriente.

10 Los valores de resistividad de algunos materiales a 23 °C son

11 La resistividad de los metales aumenta al aumentar la temperatura, al contrario de los semiconductores en donde este valor disminuye. En este caso: ρ t = ρ 20°C [ 1+ α (t -20)] Donde: α = coeficiente de temperatura a 20°C Para el cálculo de la Resistencia para otra temperatura: R t = R 0 [1+α(t-20)] R t = Resistencia a temperatura t R 0 = Resistencia a la temperatura de referencia de 20°C α = Coeficiente de temperatura a 20 °C Δt = t - 20 = Elevación de temperatura en °C

12 Se llama Potencia eléctrica a la rapidez a la que se realiza un trabajo, cuando una carga se mueve en un circuito; es decir potencia es la rapidez con la que se produce la energía mecánica, calor o luz. La Ley de Watt enuncia La potencia eléctrica es directamente proporcional al producto de la corriente y la diferencia de potencial a través de un circuito. P= I V Donde: P= Potencia (w) I= Corriente (Amp) V= diferencia de potencial (volts)

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14 Se denomina superconductividad a la capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía en determinadas condiciones.

15 Son dos las características que definen a un superconductor, una que ya la vimos es su resistencia cero (Fig. 1) o conductividad infinita y la otra que el campo magnético inducido es cero (Fig. 2) dentro de un superconductor cuando este es enfriado por debajo de su temperatura crítica en un débil campo magnético externo (el flujo magnético es expedido del superconductor). Este efecto es llamado Meissner- Ochsenfel y es el que permite que los imanes leviten sobre un superconductor.

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18 Elementos puros (si bien no todos los elementos puros alcanzan el estado superconductor), la mayoría de los superconductores que son elementos puros son de tipo I, con la excepción del niobio, el tecnecio, el vanadio y las estructuras de carbono que se mencionan más abajo. Aleaciones, como por ejemplo El NbTi (niobio-titanio) cuya propiedad superconductora se descubrió en El AuIn (oro-indio), un superconductor descubierto en El URhGe (aleación de uranio, rodio y germanio), del cual se descubrió en 2005 que sigue siendo superconductor incluso a elevados campos magnéticos (si bien su temperatura crítica es muy baja, unos 0.28 °K). Materiales superconductores


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